基于纳米材料的缺氧肿瘤治疗策略

缺氧是大多数肿瘤的典型特征,这是由于通过畸形和异常的肿瘤脉管系统,肿瘤组织在供氧过程中迅速消耗了氧气。肿瘤组织中的缺氧促进了肿瘤转移的可能性,并使耐缺氧的肿瘤细胞对某些肿瘤疗法具有抵抗力,包括化学疗法,放射疗法,光动力疗法和免疫疗法。

纳米材料已得到迅速发展,这为生物医学应用开辟了新领域。与小分子相比,装有药物的纳米材料更容易在肿瘤组织中积聚。而且,纳米材料易于修饰并具有增强的多功能性,这对于肿瘤治疗是有利的。

一种策略是直接提升氧气水平在肿瘤组织中。载氧纳米材料,产氧纳米材料和节氧纳米材料被用于缓解缺氧肿瘤环境。随着肿瘤部位中氧水平的升高,耐缺氧肿瘤细胞对肿瘤疗法的抗性降低,并且肿瘤疗法更有效。

另一种策略是减少对氧气的依赖性。容易理解的是,与氧气无关的疗法是治疗缺氧肿瘤的有力武器。自由基是具有强氧化性的物质,可以诱导细胞死亡。产生自由基的纳米材料可用于治疗具有氧依赖性的肿瘤。此外,一些气态分子在生理调节中起着重要作用,治疗性产气纳米材料可以控制低氧肿瘤治疗的气体输送。

在总部位于北京的《国家科学评论》上发表的新综述中,武汉大学和中南民族大学的科学家介绍了用于治疗缺氧肿瘤的纳米材料的最新进展。张现正等。总结了用不同策略治疗缺氧性肿瘤的纳米材料:1)通过纳米材料(载氧纳米材料,产氧纳米材料,节约氧的纳米材料)提高肿瘤中的氧水平,以增强对氧的依赖性肿瘤治疗; 2)降低对氧的依赖性。综述了用于缺氧肿瘤治疗的纳米材料(产生气体的治疗性纳米材料和产生自由基的纳米材料)。

他们还概述了治疗缺氧肿瘤的未来纳米材料的潜在发展方向。张说,携带氧气的纳米材料或产生氧气的纳米材料很难用于持续缓解肿瘤治疗的缺氧。“有必要开发一种在肿瘤部位具有可控和持续释放氧气的纳米材料,这可能有利于协同治疗。”

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